pulseEKKOPRO专业型地质雷达教学文稿
pulseEKKOPRO专业型地质雷达
pulseEKKO PRO 专业型地质雷达一、公司背景pulseEKKO探地雷达是由加拿大Sensor & Software公司生产的。
该公司是一家高科技的现代地球物理公司，成立于一九八零年，主要从事pulseEKKO系列探地雷达的研制、开发、和生产。
该公司总裁Peter Annan博士是世界著名的探地雷达专家，他从七十年代开始，在加拿大多大伦多大学从事探地雷达研究，而后成立了加拿大探头与软件公司。
1986年该公司推出pulseEKKO Ⅲ用探地雷达，1989年推出pulseEKKO IV探地雷达，1993年推出pulseEKKO 1000探地雷达，1994年推出pulseEKKO 100探地雷达，1996年1月推出pulseEKKO 100A和pulseEKKO 1000A，1996年7月推出pulseEKKO 钻孔雷达，1998年7月轻便、集成Noggin系列地下成像雷达也已投放市场，2005年pulseEKKO PRO专业地质雷达问世。
二、pulseEKKO系列探地雷达在中国A、应用实例最多。
例昆明铁路局科研所昆石高速公路阳宗隧道衬砌厚度及质量检测、铁道部铁五局科研所进行渝怀铁路工程检测、汕头大学、上海市政规划设计研究院、三峡工程、河南小浪底水利工程工程检测、南水北调工程引水隧道洞勘测、酒泉卫星发射基地导流坑调查、上海软地基调查、敦煌莫高窟探测、河南洛阳汉代遗址勘测、广西天生桥遂道掌子面前方勘测、山东黄河大堤隐患勘测、钱塘江大堤抛石勘查、新疆乌尔瓦提水坝坝址前期勘查、武汉长江大堤裂缝探测、新疆天山一号冰川勘查，等等、南极内陆冰盖探测和北极科学考察中的成功使用等等。
B、发表论文最多。
全国各种学术杂志涉及探地雷达的论文应用EKKO仪器最多，中国地质大学《地球科学》出版有探地雷达专集，历届国际地质雷达会议文集的论文涉及EKKO仪器者最多(四、五、六届分别为18% 31% 63%)三、pulseEKKOPRO专业探地雷达pulseEKKO PRO专业型地质雷达是在原来型号的基础上，推出的新一代地质雷达，除保留原有地质雷达所有的独特与创新的特色外，不但使原有雷达系统升级换代，进一步提高了雷达系统性能指标，而且为使用者和研究人员提供了更多功能与配置，目前世界上功能最强大和配置灵活的地质雷达系统。
地质雷达技术在公路路基无损检测中的应用
地质雷达技术在公路路基无损检测中的应用作者：王勇翟法智张皓夏蓓来源：《城市建设理论研究》2013年第16期摘要：为预防公路路基塌陷等事故的发生, 需要对公路路基质量进行无损检测。
简要介绍了使用地质雷达在公路路基缺陷检测中的应用, 数据采集过程中的参数设置, 室内数据处理的一般流程, 以及实际应用效果, 得到了正常剖面、空洞、不密实、沉陷、脱空或扰动的典型雷达图像，并对存在的问题进行了总结。
关键字：地质雷达公路路基病害无损检测中图分类号：U213.1 文献标识码：A 文章编号：1概况近年来, 我国城市公路（道路）建设突飞猛进, 由于公路建设的施工质量参差不齐、目前施工工艺限制、车辆超载超重、地下水（或管道渗漏）冲刷等多种原因, 开始出现各种各样的病害, 如空洞、不密实、沉陷等，公路路基大面积塌陷事故屡见不鲜。
居安思危，为预防事故的发生, 需要对公路路基质量进行公路病害无损检测。
传统的钻芯取样、开挖取样检测手段最大的优点是直观,但是效率低, 代表性差, 成本高, 而且具有破坏性。
而瑞雷面波法和高密度电阻率法虽然是无损检测、可靠性高，但是效率低，且成本较高。
地质雷达又称探地雷达(Ground PenetratingRadar,简称GPR) , 近年来其应用范围越来越广, 技术越来越成熟。
地质雷达在路基检测中具有高效、无损、简便、经济的特点, 且有很高的分辨率, 检测质量可靠。
2地质雷达技术的工作原理地质雷达技术是一种对地下的或物体内不可见的部分进行定位的电磁技术。
工作原理为:利用超高频( 106～109 Hz)电磁波以宽频带脉冲形式,通过发射天线定向送入地下或工程实体内, 经存在电性差异的地下地层或目标体反射后返回地面, 由接收天线接收。
高频电磁波在介质中传播时, 其路径电磁场强度与波形将随所通过介质的电性特征及几何形态而变化。
电磁波在有耗介质中传播时, 遇到地下介质不均匀、介电常数有差异时便会发生反射, 其发射系数由介电常数决定。
第三讲(地质雷达)
100MHz
200MHz
400MHz
2009.10
中国矿业大学。 中国矿业大学。地球探测与信息技术
2.1
SIR雷达介绍 SIR雷达介绍
900MHz
1200MHz
2009.10
中国矿业大学。 中国矿业大学。地球探测与信息技术
2.1
SIR雷达介绍 SIR雷达介绍
2009.10
中国矿业大学。 中国矿业大学。地球探测与信息技术
2009.10
中国矿业大学。 中国矿业大学。地球探测与信息技术
2.1
SIR雷达介绍 SIR雷达介绍
SIR-20高速高精度多通道透视雷达 高速高精度多通道透视雷达
SIR-3000便携式透地雷达 便携式透地雷达
2009.10
中国矿业大学。 中国矿业大学。地球探测与信息技术
2.1
SIR雷达介绍 SIR雷达介绍
2009.10
中国矿业大学。 中国矿业大学。地球探测与信息技术
对地下雷达探测目标的解释,离不开必要的地 质理论和地质工程知识，更确切地说，探测地下 目标的雷达系统应称为“地质雷达系统 ”(Geologic radar system)。
PULSEEKKO1000探地雷达仪操作规程
PULSE EKKO 1000 探地雷达仪操作规程
1.组装天线，把接收天线和发射天线按实验设计的距离尺寸组装好。
2.把接收和发射天线用线缆与控制台连接起来，然后用RS232线把
控制台连接到计算机间的串口，拧紧螺丝以防连线在测试过程中
脱落。
3.如果实验需要使用外部触发开关，则实验前把触发开关从手柄上拆下，
用线连接到控制台红色的“remote”接口上。
4.连接12V直流电源到控制台白色接口。
5.打开电脑电源开关启动雷达测试软件
6.选择必要的参数
7.在测试记录数据前，在GRAPH状态下机器预热5到10分钟
8.调试测试出始位置
9.选择“Collect”模式开始收集数据
10．用分析软件进行数据处理
注意事项：
若计算机与控制台共用一个电源,应注意电源线的连接顺序，先连接计算机的电源线，然后连接RS232线，接完RS232线后连接控制台电源线，最后打开计算机启动测试软件，以防控制台RS232接口与电源间短路。
地质雷达原理及应用PPT课件
地质雷达可以在各种复杂的环 境下进行探测，如山地、河流
、城市等。
地质雷达的缺点
成本较高
地质雷达设备成本较高，对于一些小 型项目来说可能不太经济。
对操作员要求高
地质雷达的操作需要专业人员进行， 对于普通人员来说可能需要较长时间 的学习和培训。
受环境影响较大
地质雷达的探测效果受到环境因素的 影响较大，如土壤湿度、电磁噪声等。
时域和频域分析等处理。
数据处理软件还具有地图显示 功能，可将探测结果以图像形 式展示，方便用户分析和解释
。
04
地质雷达应用实例
地下管线探测
总结词
利用地质雷达的高频电磁波探测地下管线的位置和深度，提高城市规划和建设 的安全性。
详细描述
通过向地下发射高频电磁波，并接收反射回来的信号，地质雷达能够准确测定 地下管线的位置和埋深，为城市地下管线的规划、建设和维护提供重要依据。
THANK YOU
感谢聆听
数据处理复杂
地质雷达获取的数据量较大，需要进 行复杂的数据处理和分析，对于数据 处理技术要求较高。
地质雷达的发展趋势
技术升级
数据处理智能化
随着科技的不断发展，地质雷达的技术也 在不断升级，未来将会有更高效、更精确 的探测技术出现。
随着人工智能技术的发展，未来地质雷达 的数据处理将更加智能化，能够自动识别 和提取地下物体的信息。
详细描述
地质雷达能够快速、准确地监测地质灾害的发生和发展，如滑坡、泥石流等，为 灾害预警和应急救援提供及时、准确的信息，有效降低灾害造成的损失。
矿产资源勘探
总结词
利用地质雷达的高分辨率探测矿产资源的分布和储量，为矿 产资源的合理开发和利用提供科学依据。
ekkopro加拿大雷达操作
当天线装配在小车上时天线间距是固定的；但当天线不 固定的情况下，要用尺量度以保持和固定合适的距离；
这个参数是在system setup – GRP Parameters – Antenna Separation进行设置；
如果天线的间距太小，会导致削波问题；
该参数设置在System Setup-GPR ParametersAntenna Step Size下;
当采用测距轮采集数据时,确保测距轮已经校准过;否则 位置信息不正确;
1：Antenna frequency
依探测目标埋藏深度来确定天线频率 随着探测目标深度增加，所需天线频率减小，
目标分辨率降低； 理想的调查是依靠最高频率来穿透目标。 频率不易决定，有时依经验； 频率值还用于计算pulse width,sampling
interval;
Antenna frequency参考深度对照表
车载装配
有250,500,1000M三种separation bars
separation bars
battery
Finger screws来自smartcartDVL和控制器安装
可选配件（１）
Electrical Beeper/Trigger unit 注意：必须在DVL打开的情况下，才可连接． 依Trigger Method设置，电子Beeper/trigger有几种使
Menu键：1-8 显示屏：户外阳光下可视。
明亮度、对比度调节：黄色箭头，内部温感会在启动后 自动调节补偿。
CF drives:确保关闭DVL的情况下，插入CF卡
第三步：参数设置
主菜单
采集 设置参数 查看当前设置 文件管理
应用地质雷达和钻孔窥视研究顶板裂隙分布规律
应用地质雷达和钻孔窥视研究顶板裂隙分布规律郝传波;张帅帅;肖福坤;李岩【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2016(025)006【摘要】为了测定顶板岩体的结构及破坏情况,给巷道顶板支护设计提供可靠的理论依据.结合现场的实际情况,采用pulseEKKO PRO型地质雷达和钻孔窥视联合测定顶板裂隙分布规律,充分发挥地质雷达探测与钻孔窥视的优势互补作用.钻孔窥视可直观反映顶板岩体的不连续面(如层理、节理、裂隙),受现场条件影响最大钻孔深度仅4m;地质雷达精确探测距离为0～10m,可延伸至钻孔窥视盲区,对围岩裂隙不能精确描述.监测结果表明:通过分析地质雷达波形图可知结构异常区域分布在3.5m和6.3m范围内,分析钻孔窥视输出图像得到孔壁3.5m附近岩体破碎、破坏较严重,对比分析可以确定此处有顶板离层现象.由此可见,用地质雷达探测顶板岩体的结构及破坏是可行的,二者的结合既可宏观判断围岩裂隙范围,也可细观观察围岩破碎情况及裂隙方向.【总页数】5页(P95-99)【作者】郝传波;张帅帅;肖福坤;李岩【作者单位】黑龙江科技大学黑龙江省煤矿深部开采地压控制与瓦斯治理重点实验室,黑龙江哈尔滨150027;黑龙江科技大学矿业工程学院,黑龙江哈尔滨150027;黑龙江科技大学黑龙江省煤矿深部开采地压控制与瓦斯治理重点实验室,黑龙江哈尔滨150027;七台河宝泰隆煤化工股份有限公司,黑龙江七台河154600【正文语种】中文【中图分类】TD325【相关文献】1.指示变异函数在裂隙介质渗透性参数空间分布规律研究中的应用 [J], 康永尚2.顶板高位裂隙多层位全覆盖布孔在综采工作面的应用研究 [J], 郭俊强;3.煤层顶板裂隙高位定向长钻孔安全高效抽采技术的研究与应用 [J], 王文彬;张军义;王露4.煤层顶板裂隙高位定向长钻孔安全高效抽采技术的研究与应用 [J], 王文彬;张军义;王露5.复信号分析技术在地质雷达预报岩溶裂隙水中的应用研究 [J], 刘斌;李术才;李树忱;张庆松;薛翊国;钟世航因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
pulseEKKOPRO专业型地质雷达
pulseEKKO PRO 专业型地质雷达一、公司背景pulseEKKO探地雷达是由加拿大Sensor & Software公司生产的。
该公司是一家高科技的现代地球物理公司，成立于一九八零年，主要从事pulseEKKO系列探地雷达的研制、开发、和生产。
该公司总裁Peter Annan博士是世界著名的探地雷达专家，他从七十年代开始，在加拿大多大伦多大学从事探地雷达研究，而后成立了加拿大探头与软件公司。
1986年该公司推出pulseEKKO Ⅲ用探地雷达，1989年推出pulseEKKO IV探地雷达，1993年推出pulseEKKO 1000探地雷达，1994年推出pulseEKKO 100探地雷达，1996年1月推出pulseEKKO 100A和pulseEKKO 1000A，1996年7月推出pulseEKKO 钻孔雷达，1998年7月轻便、集成Noggin系列地下成像雷达也已投放市场，2005年pulseEKKO PRO专业地质雷达问世。
二、pulseEKKO系列探地雷达在中国A、应用实例最多。
例昆明铁路局科研所昆石高速公路阳宗隧道衬砌厚度及质量检测、铁道部铁五局科研所进行渝怀铁路工程检测、汕头大学、上海市政规划设计研究院、三峡工程、河南小浪底水利工程工程检测、南水北调工程引水隧道洞勘测、酒泉卫星发射基地导流坑调查、上海软地基调查、敦煌莫高窟探测、河南洛阳汉代遗址勘测、广西天生桥遂道掌子面前方勘测、山东黄河大堤隐患勘测、钱塘江大堤抛石勘查、新疆乌尔瓦提水坝坝址前期勘查、武汉长江大堤裂缝探测、新疆天山一号冰川勘查，等等、南极内陆冰盖探测和北极科学考察中的成功使用等等。
B、发表论文最多。
全国各种学术杂志涉及探地雷达的论文应用EKKO仪器最多，中国地质大学《地球科学》出版有探地雷达专集，历届国际地质雷达会议文集的论文涉及EKKO仪器者最多(四、五、六届分别为18% 31% 63%)三、pulseEKKOPRO专业探地雷达pulseEKKO PRO专业型地质雷达是在原来型号的基础上，推出的新一代地质雷达，除保留原有地质雷达所有的独特与创新的特色外，不但使原有雷达系统升级换代，进一步提高了雷达系统性能指标，而且为使用者和研究人员提供了更多功能与配置，目前世界上功能最强大和配置灵活的地质雷达系统。
pulseEKKOPRO专业型地质雷达
pulseEKKO PRO 专业型地质雷达一、公司背景pulseEKKO探地雷达是由加拿大Sensor & Software公司生产的。
该公司是一家高科技的现代地球物理公司，成立于一九八零年，主要从事pulseEKKO系列探地雷达的研制、开发、和生产。
该公司总裁Peter Annan博士是世界著名的探地雷达专家，他从七十年代开始，在加拿大多大伦多大学从事探地雷达研究，而后成立了加拿大探头与软件公司。
1986年该公司推出pulseEKKO Ⅲ用探地雷达，1989年推出pulseEKKO IV探地雷达，1993年推出pulseEKKO 1000探地雷达，1994年推出pulseEKKO 100探地雷达，1996年1月推出pulseEKKO 100A和pulseEKKO 1000A，1996年7月推出pulseEKKO 钻孔雷达，1998年7月轻便、集成Noggin系列地下成像雷达也已投放市场，2005年pulseEKKO PRO专业地质雷达问世。
二、pulseEKKO系列探地雷达在中国A、应用实例最多。
例昆明铁路局科研所昆石高速公路阳宗隧道衬砌厚度及质量检测、铁道部铁五局科研所进行渝怀铁路工程检测、汕头大学、上海市政规划设计研究院、三峡工程、河南小浪底水利工程工程检测、南水北调工程引水隧道洞勘测、酒泉卫星发射基地导流坑调查、上海软地基调查、敦煌莫高窟探测、河南洛阳汉代遗址勘测、广西天生桥遂道掌子面前方勘测、山东黄河大堤隐患勘测、钱塘江大堤抛石勘查、新疆乌尔瓦提水坝坝址前期勘查、武汉长江大堤裂缝探测、新疆天山一号冰川勘查，等等、南极内陆冰盖探测和北极科学考察中的成功使用等等。
B、发表论文最多。
全国各种学术杂志涉及探地雷达的论文应用EKKO仪器最多，中国地质大学《地球科学》出版有探地雷达专集，历届国际地质雷达会议文集的论文涉及EKKO仪器者最多(四、五、六届分别为18% 31% 63%)三、pulseEKKOPRO专业探地雷达pulseEKKO PRO专业型地质雷达是在原来型号的基础上，推出的新一代地质雷达，除保留原有地质雷达所有的独特与创新的特色外，不但使原有雷达系统升级换代，进一步提高了雷达系统性能指标，而且为使用者和研究人员提供了更多功能与配置，目前世界上功能最强大和配置灵活的地质雷达系统。
探地雷达培训讲义
探地雷达培训讲义1：概况1.1：探地雷达技术的起源探地雷达的原义为Ground Penetrating Radar，简称GPR。
探地雷达和探空雷达相似，它利用宽频带高频时域电磁波脉冲的反射来探测地下目标，由于探测的目标是地下物体的反射，故称之为探地雷达。
目前探地雷达的频率介于106～109Hz之间。
将雷达原理用于地下目标的探测，早在1910年就已经提出，当时德国学者G.Leimback 和Lowy曾以专利形式阐明这一问题。
以后，J.C.Cook于1960年用脉冲雷达在矿井中做了试验，其结果不尽如人意。
由于电磁波在地下介质中的传播特性比空气中要复杂得多，早期的探地雷达仅在条件较简单的情形下才能获得好的结果，如在冰面及岩盐矿等介质中。
探地雷达技术的发展和应用领域的扩大是随着数字处理技术的应用和发展及电子技术的提高而发展起来的，仪器信噪比的大大提高，适得获取地下弱小的目标反射成为可能，而数字处理技术的应用，又使这些弱小信息的提取成为现实。
1971年Takazi和1973年Kitahra在石灰岩地区采石场的探测；1974年R．M．Mofey；1976年，1977年 A.P.Annan和J.L.Davis，1978年Olhoeft, Dolphin等，1979年Benson等所进行的工程地质探测；1975年J. C.Cook的煤矿井探测；1982年 C.P.Kulriksen的泥炭调查；1982年 D.L.Wright，RD.Watts放射性废弃物处理调查及1982～1987年加拿大日本、美国、瑞典等报道地面和钻孔雷达用于地质构造填图、水文地质调查、地基和道路下空洞及裂缝调查、埋设物探测和水坝、隧道、堤岸、古墓遗迹探查等，表明探地雷达在这时已广泛应用于各领域。
随着微电子技术的迅速发展，现在的深地雷达设备早已由庞大、笨重的结构改进为现场适用的轻便工具。
目前，已推出的商用探地雷达有：美国地球物理探测设备公司（GSSI）的SIR系列，意大利RIS 雷达，微波联合公司（M／A－Corn，Inc．）的Terrascan MK系列，日本应用地质株式会社（OYO公司）的GEORADAR系列，加拿大探头及软件公司（SSI）的Pulse EKKO系列，瑞典地质公司（SGAB）的RAMAC钻孔雷达系统等。
5电法勘探6地质雷达
电磁波在空气中传播，电磁波几乎不发生衰减。但在地质雷 达勘探中，电导率σ近似为电磁波频率的线性函数，而地层电导率 一般都比较高，高频电磁波在传播过程中发生衰减，其衰减的程 度随电磁波频率的增加而增加（类似与地震勘探）。因此，必须 根据地质体的探测深度，选用合理的探测频率
探测频率f同时也决定了探测的垂直分辨率。一般情况下，探 测频率f越高，探测深度越浅，探测的垂直分辨率越高。类似与地 震勘探中的“薄层效应”，地质雷达探测的垂向分辨率决定于电 磁波的速度V和频率f，但前述电磁波的速度V是相对介电常数εr的 函数，因此，探测频率f和介质的相对介电常数εr是决定垂直分辨 率的两个主要因素 探测频率f也影响地质雷达探测的水平分辨率：类似与地震勘 探，在反射界面上存在所谓的“第一Fresnel带”，电磁波频率越 高，波长越短，反射区的半径越小，水平分辨率就越高
所以，反射系数R主要和介质的介电常数ε有关。因此，ε差异 是应用GPR的主要地球物理前提
地质雷达与传统的空中雷达极为相似。其主要差别在于地质 雷达波的频率较低，一般为10MHz～1GHz。同时，地质雷达波的 持续时间必须很短，以保证有足够的分辨率。此外，地质雷达还 需要特殊的天线，以尽可能无损失的将电磁波能量耦合到地下
2
r r
可见，趋肤深度δ随电导率的增大而减小，即介质的电导率越低， 探测深度越大 大多数地层μr 、εr变化不大，因此σ对趋肤深度δ的影响较大
5.介质对电磁波的衰减系数β：趋肤深度δ的倒数
1
2
r r
可见，衰减系数β随电导率的增大而增大，即介质的电导率 越高，介质对电磁波的衰减吸收就越大 一般情况下，低电导率条件是很好的雷达应用条件，如空气、 干燥花岗岩、干燥石灰岩、混凝土等；冰、雪、砂、干粘土等为 中等电导率条件；湿粘土、湿页岩、海水等是很差的电导率条件 6.电磁波的频率f：一般的商用地质雷达都拥有多种频率的天线。 一些厂家的天线中心频率低频可达到16MHz，高频可达到2GHz。 通常，把探测时所采用的天线“中心频率”称为探测频率，而其 实际的工作频率范围是以探测频率为中心的频带，探测频率主要 影响探测的深度和分辨率
课题研究论文：浅谈地质雷达在管线探测中的应用
156645 地理地质论文浅谈地质雷达在管线探测中的应用1 地质雷达的工作原理探地雷达（Ground Penetrating Radar，简称GPR）是利用超高频短脉冲电磁波在介质中传播时其路径、电磁波强度与波形随通过介质的电性差异和几何形态的不同而变化的特征，根据接收到地下介质身射电磁波的旅行时间（双程走时）、幅度与频率资料来判断管线的深度、位置和估算管线直径的一种地球物理方法。
当所要探测的管线方向可以确定时，探测的路线应该垂直要探测管线长轴。
沿测线发射和接收电磁波。
如图1，最终得到雷达探测实时剖面图，地下管线反射波在实时剖面上形成抛物线态图形。
抛物线顶点横向坐标值是管线中心轴线测量起始点的水平距离，抛物线顶点竖向坐标值为管线上表面距测量表面的深度值。
2 探查方法（1）对想要探测的未知管线进行探测时，应该在测区附近首先应在现场确定好坐标，一般都是做测区控制网，手机控制点要做在固定的能够永久保存的标识点上，防止被破坏，没有坐标起算和检核依据。
测线根据实地管线分布情况而定，最好布设呈网状，每条相邻测线的间距根据测量的区域形状和要求的成果精度决定，在符合精度的前提下尽量距离大。
也有根据天线宽度决定的，一般的在1-2倍之间。
对于大多数管线都不会出现遗漏。
在显示屏上要想判断一条管线是不是连续的。
要看抛物线与探测管线垂直的波形反应，如果在同一方向上的相邻测量上，反应的波形相近或者绝大多数类似，说明是一条连续管线。
相反要是波形不同，或差异很大就说明这地方有混凝土块、箱形物体或者不是一条管线，或者是中间埋深变化或变化点。
测区地下介子电性差异变化大，消除的方法也是做成网状形式的。
（2）对管线深度和水平位置的探测：在雷达剖面显示屏上可以直接读取管线的深度探地雷达自带的系统直接把时间域转换成空间域。
电磁波在不同介质中的传播速度是不一样的，在确定管线深度之前，最好在测量区域内找一条已知管线进行传播速度测试。
探测管线的水平位置可由测量轮精确测得，最值得一提的是，探底雷达具有现场天线回来定位功能，当探地雷达显示出管线波形时，可将天线回拉，回来的方向要与探测管线方向垂直，显示屏上天线的光标会随着天线的回拉在屏幕上移动，由于天线回拉方向与管线垂直，所以光标会随着天线的移动在抛物线上移动，当光标到达抛物线顶点时，天线的位置就是探测管线的中心平面位置，左右多试几次就能精准的确定管线平面位置。
地质雷达培训教学文案
地质雷达学习资料一．雷达理论基本要点1.1地质雷达的波组特征雷达天线发射的是子波而不是单脉冲，子波由几个震荡波形组成，占有一定的时间宽度，反射与折射波依然保持有原来子波的特点，只是幅值上有所变化。
这里将雷达子波的周期、持续时间长度和衰减比三个参量作为子波的波阻特征。
子波的频率成分与天线的主频相近，持续一个半到两个周期，后续振相略有衰减。
例如对于100MHz天线的子波，持续时间可到15-20ns，对于1GHz的天线，持续时间约2ns。
子波的波形的确定对于后期处理是非常重要的，它是小波处理的基础。
有很多方法可以获得各种频率天线的子波，最简单的方法是利用金属板反射。
将一块较大的金属板放置于地面上，发射与接受天线与金属板平行，相距为3个周期的时程，进行数据采集，即可获得子波记录。
不同类型的雷达、不同型号的天线，雷达子波的形状是不同的。
天线与介质的距离、介质的电导特性对子波的形态和特点也有一定的影响，应根据现场工作条件从记录中分离子波。
从下边的记录中也可以辨认出子波的特征。
表面反射波、内界面反射波都是近联各州其的衰减波形。
对其进行分析可以得到子波的波组特征为获得雷达探测的结果，需要对雷达记录进行处理与判读，判读是理论与实践相结合的综合分析，需要坚实的理论基础和丰富的实践经验。
雷达记录的判读也叫雷达记录的波相识别或波相分析，它是资料解释的基础。
在此首先介绍波相分析的基本要点。
雷达波资料解释三要素 1.2：反射波的振幅与方向1要点．从反射系数的菲涅耳（Fresnel）公式中可以看出两点，第一点，界面两侧介质的电磁学性质差异越大，反射波越强。
从反射振幅上可以判定两侧介质的性质、属性；。
第二点，波从介电常数小进入介电常数大的介质时，即从高速介质进入低速介质，从光疏进入光密介质时，反射系数为负，即反射波振幅反向。
反之，从低速进入高速介质，反射波振幅与入射波同向。
这是判定界面两侧介质性质与属性的又一条依据；如从空气中进入土层、混凝土反射振幅反向，折射波不反向。
ekkopro加拿大雷达操作
Survey Parameters(测量参数 测量参数) 测量参数
Survey Parameters(测量参数 测量参数) 测量参数
Start Position:是第一trace的起始位置,一般是零点 (0,0),每个trace位置会随天线步长(Antenna Step Size)而增加;起始点可以是非零或某个正值的点; 在CMP/WARR测量方式下,起始点是 antenna separation separation的初始值; ; Antenna step Size:可以在GPR菜单中进行设置; Positional units: metres 或 feet; Data Directory Number:该选项用于指定数据文件 的存储目录,对应的数据文件存储到与之对应的目录中; 用户能存取20个不同的目录;
Radar Velocity(对照表 对照表) 对照表
如果测量中物质波 速不确定,就设置 0.1m/ns
Pulser Setting(脉冲电压设置 脉冲电压设置) 脉冲电压设置
该设置允许用户在采集数据时指定发射器脉冲电压; 总的说来,EKKO PRO发射器,设置Pulser Setting到 Pro Auto;会自动设置发射器的最高电压,例如400V的 发射器设置到400V,1000V的发射器设置为1000V; 1000V脉冲推荐使用12.5-100M天线;400V脉冲推荐 1000V 12.5-100M ;400V 使用50-200M天线,两种脉动;
铁路路基岩溶病害的探测与处理项川
路基工程
Subgrade Engineering
2012 年第 6 期 （ 总第 165 期）
铁路路基岩溶病害的探测与处理
项 川1，袁 勇1，胡艳军2
（ 1． 武汉铁路局荆门桥工段，湖北荆门 448000； 2． 武汉铁路局科学技术研究所，武汉 4300713）
摘 要： 结合岩溶地区某运营双线铁路路基的坍塌，有针对性地对塌陷地段路基采用地质雷达进
K1289 + 163 0. 3 K1289 + 031 1. 1
2. 0 埋深 逐 渐 变 大； 岩
溶 通 道 从 K1289 1. 8 + 083 ～ + 163 埋 深 测线 3
溶洞5 1. 5
6. 0 逐渐 变 小，直 径 逐 测线 4
渐变小。
3. 0
测线 5
·193·
3 岩溶塌陷的成因及机理 岩溶塌陷是岩溶发育区上覆松散盖层岩土体在
内外动 力 条 件 作 用 下 产 生 的 破 坏、塌 落 等 地 质 现 象［5］。岩溶塌陷的原因往往 是 多 方 面 因 素 作 用 的 结 果，结合本工程实际，岩溶塌陷形成的原因有两个 主要因素：
（ 1） 溶蚀作用： 道床下地质为 白 云 质 石 灰 岩， 该岩在碳酸岩系中属于高溶解度岩。较高强度和较长 时间的降雨不断渗进和流入比较发育的岩石节理和裂 隙中，导致白云质石灰岩溶解、岩溶裂隙继续发展， 顶板变薄和完整性变差而塌陷。
1 工程概况 在某新建双线铁路 K1288 + 990 ～ K1289 + 200 段
位于岩溶地区，线路设计时速 200 km / h，以路堑形式 通过散立峰林一侧，周围落水洞、溶蚀洼地发育，堑 顶植被茂密。道床为级配碎石，其下为中厚层灰色三 叠纪系嘉陵江组 （ T1 j2 ） 白云质灰岩，局部表面为紫 红色，岩层主体产状为 150° ～ 183°∠20° ～ 41°，节理 裂隙和岩溶发育。该地区降雨量充沛且较集中，年均 降雨量 1 200 ～ 1 500 mm，其中 5 ～ 9 月日降雨量在 50 mm 以上的次数占全年总数的 82 % 以上。地下水主要 为大气降水补给。
基于matlab的pulseEKKO PRO型地质雷达数据读取与显示
基于matlab的pulseEKKO PRO型地质雷达数据读取与显
示
吴宝杰;田钢
【期刊名称】《工程地球物理学报》
【年(卷),期】2006(003)005
【摘要】pulseEKKO PRO型地质雷达具有自己独特的数据存储格式,即以HD为扩展名的头文件和以DT1为扩展名的数据文件,本文对这两个文件作了详细的介绍.用matlab语言读取地质雷达数据,并创建了图形用户界面(GUI),在图形用户界面上显示地质雷达数据.最后还结合管线探测实例,显示结果直观.
【总页数】5页(P381-385)
【作者】吴宝杰;田钢
【作者单位】浙江大学地球科学系,杭州,310027;浙江大学地球科学系,杭
州,310027
【正文语种】中文
【中图分类】P631
【相关文献】
1.基于C++与PCL的LAS数据读取及显示 [J], 刘洁
2.地质雷达数据读取与互相关滤波处理 [J], 周安
3.基于游标和列表控件的Android SQLite数据库数据读取和显示 [J], 刘玮玮;贺智明
4.基于Matlab的地质雷达数据结构分析与数据读取 [J], 孟海东;焦雄;尚海丽
5.基于动态链接库实现MATLAB对NI计数器的数据读取与操作控制 [J], 覃灵;赵刚
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第篇探地雷达要点PPT学习教案
成都理工大学信息工程学院
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探地雷达的数据处理与资料解释
探地雷达的数据处理
数字记录的探地雷达数据类似于反射地 震数据，反射地震数字处理许多有效技术通 过某种形式改变均可以应用于探地雷达资料 的处理。
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探地雷达的资料解释方法
（补充速度的求取） 1．时间剖面的解释方法 （1）反射层的拾取 （2）时间剖面的解释 2．资料解释的专家系统介绍 (1）对雷达图像信息进行反褶积处理。 （2）利用自动识别系统 （3）根据专家领域知识进行地层性质判别
电磁波在跨越介质交界面时，紧靠界面两侧的电场 强度和磁场强度的切向分量分别相等，则得
Ei Er Et
Hi
cos i
Hr
cos r
Ht
cos
t
（2.4-30）
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令 R12 Er / Ei ,T12 Et / Ei ，分别表示波从介质 1 入射 到介质 2 时界面的反射系数和折射系数。
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图溶蚀沟的探地雷达图像
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在地基基础施工中的应用
1．探地雷达在桩基础施工障碍成因调查中的 应用
图为基岩破碎带的探地雷达图像特征。
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图基岩破碎带探地雷达图像
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p u l s e E K K O P R O专业型地质雷达pulseEKKO PRO 专业型地质雷达一、公司背景pulseEKKO探地雷达是由加拿大Sensor & Software公司生产的。
该公司是一家高科技的现代地球物理公司，成立于一九八零年，主要从事pulseEKKO系列探地雷达的研制、开发、和生产。
该公司总裁Peter Annan博士是世界著名的探地雷达专家，他从七十年代开始，在加拿大多大伦多大学从事探地雷达研究，而后成立了加拿大探头与软件公司。
1986年该公司推出pulseEKKO Ⅲ用探地雷达，1989年推出pulseEKKO IV探地雷达，1993年推出pulseEKKO 1000探地雷达，1994年推出pulseEKKO 100探地雷达，1996年1月推出pulseEKKO 100A和pulseEKKO 1000A，1996年7月推出pulseEKKO 钻孔雷达，1998年7月轻便、集成Noggin系列地下成像雷达也已投放市场，2005年pulseEKKO PRO专业地质雷达问世。
二、pulseEKKO系列探地雷达在中国A、应用实例最多。
例昆明铁路局科研所昆石高速公路阳宗隧道衬砌厚度及质量检测、铁道部铁五局科研所进行渝怀铁路工程检测、汕头大学、上海市政规划设计研究院、三峡工程、河南小浪底水利工程工程检测、南水北调工程引水隧道洞勘测、酒泉卫星发射基地导流坑调查、上海软地基调查、敦煌莫高窟探测、河南洛阳汉代遗址勘测、广西天生桥遂道掌子面前方勘测、山东黄河大堤隐患勘测、钱塘江大堤抛石勘查、新疆乌尔瓦提水坝坝址前期勘查、武汉长江大堤裂缝探测、新疆天山一号冰川勘查，等等、南极内陆冰盖探测和北极科学考察中的成功使用等等。
B、发表论文最多。
全国各种学术杂志涉及探地雷达的论文应用EKKO仪器最多，中国地质大学《地球科学》出版有探地雷达专集，历届国际地质雷达会议文集的论文涉及EKKO仪器者最多(四、五、六届分别为18% 31% 63%)三、pulseEKKOPRO专业探地雷达pulseEKKO PRO专业型地质雷达是在原来型号的基础上，推出的新一代地质雷达，除保留原有地质雷达所有的独特与创新的特色外，不但使原有雷达系统升级换代，进一步提高了雷达系统性能指标，而且为使用者和研究人员提供了更多功能与配置，目前世界上功能最强大和配置灵活的地质雷达系统。
配置示意图1、pulseEKKO PRO专业型探地雷达用于地下不同深度埋设物的探测。
该系统天线分别为12.5MHz、25MHz、50MHz、100MHz、200MHz、250MHz、500MHz、1000MHz、TR1000等。
pulseEKKO PRO 专业型地质雷达可用于考古、基岩深度确定、冰川、地下水污染、堤坝隐患、矿产勘探、潜水面、溶洞、地下管缆探测、地下军事目标体定位、分层、地下埋设物探查、环境评价、无损检测、公路铺层和路基质量检查、钢筋混凝土结构检测、隧道衬砌质量检测和评价、围岩地质超前预报、浅层地质勘测等。
2、pulseEKKO PRO 技术指标GPR 参数：系统最大特征参数: 186dB，在用相同频率的天线时，它的探测深度最深；接收灵敏度：1.5μV，是目前民用雷达中灵敏度最高的探地雷达；可编程序采样间隔: 10～20000 ps in 2 ps steps；每道采样点数：10～31,000；采样率: 100GHz；硬件叠加: 2n-1～32768 stacks；控制、显示、存储：DVLⅢ；脉冲重复频率：100KHz环境标准：IP66，在-50 ºC ~50ºC这样的温度范围也可正常工作，IP65，防尘、防水及防暴设计；可编程序时窗: 500ps～200,000ns；发射电压：FCC、400V、1000V、5000V；A/D: 16bit；天线全部为分离式天线，使得测量方式多样（反射法、CMP、透视）；3、pulseEKKO PRO 专业型探地雷达特点：●模块化构成使数据采集具有灵活性；●天线端数字采集；●天线全部为分离式天线，使得测量方式多样（反射法、CMP、透视）；●光缆传输打破传统传输方式，保证了信号与数据在传输过程中免受外界电磁干扰；●数字等效时间采样使信号得到最大的保真度；●多种触发方式（按键、里程轮、等时或自由采集）；●丰富的数据处理、编辑和打印软件（EKKO_VIEW、EKKO_View Enhanced、EKKO_MAPPER 等）；●更直观的用户界面使研究人员全程控制数据采集参数或为初学者提供易于使用的默认参数，以保证进行成功的测量；●20万纳秒时窗意味着数据采集不再受限制，这样的超大时窗对低耗介质环境如冰川特别有用；●每道高达3万个采样点保证了在时窗范围内精细的时间采样；●采集速度大幅度提高使得系统可增加叠加次数，改善信噪比或提高测量效率；●在简单易用智能车上进一步的开发即测量中采集的数据图象异常位置后推复查箭标，可迅速现场确定异常位置，加拿大探头与软件公司这一创新已很快成为行业标准；●通过实时图像双曲线拟合，可实现野外现场速度标定；●智能化电子学电路通过实时监测系统电路的温度、电池电压变化和传输光缆有无受损，以保证数据采集的质量。
4、雷达天线介绍pulseEKKO PRO专业地质雷达的天线有12.5MHz、25MHz、50MHz、100MHz、200MHz，250MHz、500MHz、1000MHz、TR1000等。
EKKO—Pro专业地质雷达天线探测深度The Penetration Depth of Antenna with EKKO-Pro Radar System型号中心频率探测深度应用(Model) (Central Frequency) (Penetration Depth) (Application)TR1000 1250-1750兆天线 0-50cm 各种结构面厚度、钢筋混凝土检测ANTE0009 1000兆天线 0-1m 中小型的建筑结构无损检测ANTE0007 500兆天线 0-4m 地下管线勘测ANTE0006 250兆天线 0-10m 地下管线勘测及人防设施ANTE0005 200兆天线 0-15m 浅部地质勘探及建筑边坡检测ANTE0004 100兆天线 8-30m 大坝浅部地质勘探及地质灾害检测ANTE0003 50兆天线 10- 40m 地质勘探、工程、考古、找矿、大坝ANTE0002 25兆天线 35- 50m 地质勘探、工程、环境、找矿、大坝ANTE0001 12.5兆天线 50-70m 深部地质勘探、找矿5、与其它雷达相比，pulseEKKO PRO专业探地雷达具有以下优点：●宽范围的发射电压选择：美国FCC 获准的电压、原有的400V 和1000V、新开发的200V~1000V、超高压5000V 发射单元；●接收灵敏度高（1.5μV），系统最大特征参数: 186dB，是其它同类雷达无可比拟的；●集控制、显示和记录于一体的防水、防尘、背光、且坚固的数字式记录仪DVLⅢ，而不需相对娇弱的笔记本电脑，工作温度范围在-50 ºC ~50ºC之间，因此即使在广东地区这样长年炎热的地方，也能正常工作，而不会出现笔记本电脑常见的高温死机现象；操作简单：数字式记录仪DVLⅢ，控制整套雷达系统的数据采集、显示所采集的数据，并把数据贮存下来。
所有的操作指令，都只需轻摁数字式记录仪DVLⅢ上面的触摸，就可以完成所有的操作任务。
摁键指令的集控制、显示和记录于一体数字式记录仪DVLⅢ只需轻摁数字式记录仪DVLⅢ上面的触摸键，就可以完成所有的操作任务所有采集的数据贮存在数字式记录仪DVLⅢ上，无论是贮存还是下传数据，都十分方便。
利用FLASH卡贮存数据贮存在FLASH卡上的数据十分方便传输到PC机上作进一步分析，或直接联接打印机打印●系统功耗低，使整个系统能在轻便电池下运行一整天；●整套探地雷达安装、操作十分简单，移动十分方便，无论是作地质勘探，还是作地下管网测试，或者结构检测，一个人就可以完成。
一个操作人员，带着主机和250MHz天线就可完成检测任务主机及TR1000天线工作人员正在作钢筋混凝土结构检测●健康安全认证：pulseEKKO PRO专业地质雷达是目前少有的获得美国FCC电磁场健康安全证书的地质雷达，它具有很低的电磁场，对雷达的操作人员辐射小，不会造成健康伤害。
健康安全认证无线电频率中当电磁场强烈时可能产生一个危害健康问题。
在一般领域过去30多年的广泛研究中并没有结论性的流行病学与电磁场危害健康有关。
以下的资料和网址包含详细的课题讨论。
美国联邦通讯委员会（FCC）和职业安全健康管理局（OSHA）都指定了可接受的电磁场水平。
其它国家的相应机构也规定了类似的功率水平。
FCC和OSHA 所规定的可允许最大辐照和延续时间随激振频率而变化。
可造成影响的剖面波等效功率最低限是0.2Mw/cm2.（当通过30到300MHz频带）。
如图所示所有其它的应用和频率有更高的容限。
所有Sensor & Software Inc.的pulse EKKO、Noggin和Conquest产品操作时通常距离使用者至少1米，同时产品按照FCC的“移动”装置进行分类。
等效功率低于10-3mW/cm2。
从200到10,000次，低于规定限制。
同样的Sensor & Software Inc.的产品按照制订的使用方法操作，是没有健康和安全风险的。
参考资料：1.Questions and answers about biological effects and potential hazard of radio-frequency electromagnetic fieldUSA Federal Communications Commission, Office of Engineering &Technology OET Bulletin 56 (Contain many references and Web site)2.Evaluation Communication with FCC Guidelines for Human Exposure to RatioFrequency Electromagnetic FieldsUSA Federal Communications Commission, Office of Engineering &Technology OET Bulletin 56 (Contain many references and Web site)A Occupational Safety and Health Administration regulation paragraph 1910.67and 1910.263./Bureau/Engineering Technology /Documents/bulletin/SLTC(see radio frequency)6、数据处理和分析软件pulseEKKO PRO专业地质雷达的数据处理和分析软件有EKKO_View、EKKO-MAPPER，这些软件是加拿大Sensor&Software公司为PulseEKKO GPR系列雷达是所编写最新的编辑、处理和绘图软件包。